Horno de Arco Eléctrico: Funcionamiento, Materias Primas y Metalurgia Secundaria

Horno de Arco Eléctrico (EAF): Proceso y Metalurgia Secundaria

Etapas del Funcionamiento del EAF

1. Carga: Carga de chatarra en el horno eléctrico.
2. Fusión: Los electrodos se mueven hacia abajo a medida que la chatarra se desmorona al fundirse. Al fundirse la chatarra, se va formando un charco de acero líquido en el fondo del horno.
3. Adiciones: La chatarra fundida se sigue calentando para sobrecalentar el acero hasta la temperatura necesaria para la colada. En esta etapa se pueden ejecutar ciertas operaciones metalúrgicas, como desulfuración, defosforación y descarburación.
4. Soplado: Nivela el desequilibrio térmico en aquellas áreas de baja carga térmica (frías). Utiliza combustible líquido o gaseoso. Aunque esto tenga lugar en un tiempo de actividad relativamente corto, la adición de energía es suficiente para nivelar el desequilibrio.
5. Desescoriado: Eliminar impurezas basculando el horno.
6. Colada del acero

Materias Primas en el Horno de Arco Eléctrico

Principalmente chatarra de acero, aunque también se pueden añadir otros materiales como el arrabio o pre-reducidos para ajustar la composición.

Ventajas del Horno de Inducción sobre el EAF

Menor consumo de energía, mayor control sobre la temperatura y la composición del acero, y es más adecuado para lotes pequeños o aceros especiales.

Objetivos de la Metalurgia Secundaria

Productividad:

• Optimización de las operaciones de acería.
• Mayor aprovechamiento de los equipos productivos.
• Disminución de los tiempos de colada tap-to-tap.
• Flexibilidad óptima.
• Trabajo más fácil de las máquinas de colada continua.

Costes:

• Ahorro de energía gracias al mejor control de temperaturas y el aprovechamiento eléctrico que conlleva.
• Mayor recuperación de ferroaleaciones y posibilidad de utilizar ferroaleaciones más baratas.
• La eficiencia de estos procesos reduce las necesidades de control de calidad.

Necesidad de Desoxidar el Acero

La concentración de oxígeno del acero líquido en la cuchara al inicio del proceso de metalurgia secundaria es de 400-1000 ppm. La solubilidad del oxígeno en el acero líquido es del 0.16%, pero en el acero sólido es solamente del 0.003%. Por lo tanto, se deberá reducir la concentración de oxígeno (desoxidar) en el acero antes de que se solidifique para evitar:

• La creación de un producto poroso.
• La precipitación de grandes cantidades de FeO.

Proceso de Desgasificación por Recirculación (RH)

Consiste en hacer circular repetidamente el acero por un recipiente que actúa de cámara de vacío. Consiste en un recipiente en el que se realiza el vacío, con dos trompas inferiores que se sumergen a la vez en el acero de la cuchara. De las dos trompas que se introducen en el acero, una recibe la inyección de un gas inerte, con lo que la densidad del acero es menor en esta trompa, y se produce en ella un movimiento ascendente del acero que luego desciende por la segunda. El método RH-OB emplea a su vez la inyección de oxígeno además de gas inerte.